【C语言进阶】枚举和联合

目录

1.枚举

1.1 枚举的优点 

2. 联合（共用体）

2.1 联合体的大小计算

1.枚举

        顾名思义一一列举。例如生活中：一周的七天、性别的男女、月份的12个月等等。这些值都是可以穷举的，那么就可以使用枚举。枚举类型中包含枚举常量，每一个枚举常量其实就是一个数值；从0开始依次递增1。

如果想要从1开始递增的话，我们可以人为地在第一个Mon中赋值为1； 

        枚举跟结构体一样，只是类型，当我们真正创建变量的时候才会在内存中开辟空间；如下图：

1.1 枚举的优点 

        我们可以使用define来定义常量，那么我们为什么要使用枚举来定义常量呢？

①增加代码的可读性和可维护性。

讲到这里，我们之前写过的结构体练习：通讯录中有这么一段代码：当执行到swich语句的时候，我们如何能够确定具体的分支例如case 1是代表着什么呢？

我们可以使用枚举来代替其中的常量，这样一来代码就有很高的可读性了。

② 枚举是有类型的，在c语言中对于类型的检测不够严谨，在cpp中如果你给枚举变量赋于其他的值，那么在编译的时候就会报错：

③ 防止命名污染（封装）。

④便于调试。#define在编译之前做预处理的时候直接替换相应的值，我们可以看见在调试的时候是在预处理的后面，也就是说这里是直接看不到宏定义的，只能看到被宏定义替换的常量。

但是枚举不同 ，枚举不是单纯的替换，在调试代码的时候能够看到相应的枚举类型。

2. 联合（共用体）

        联合也是自定义类型，这种类型定义的变量也包含一系列的成员，这些成员共用同一块空间。下面的例子，char类型占用一个字节，int类型占用4个字节，所以创建的变量至少得5个字节，但是输出了4个字节，这是为什么呢？

        共用体的精髓就在这里 ，我们将结构体变量以及结构体变量的成员进行地址的打印，发现这三个地址是一样的。

         u的地址和a的地址相同很好理解，那么c的地址和a的地址相同说明，至少在第一个字节中他们存放的数据空间是重合的。

        这里可以理解为合租和独立房间的区别，如果是结构体的内存，每一个变量不仅有单独的空间，还有“公摊”面积（浪费的空间）；对于联合体，多个变量共用一个空间，类似于合租。

        联合体最巧妙的用法是，当联合体内的变量不是同时要用，那么联合体的优势就体现出来了，例如上图，如果用c的时候，只会占用一个字节，如果用a的时候就会用4个字节。

        所以联合体至少有能力保存最大的那个成员。

        在内存中我们可以清晰地看见，在第一个字节处存的是c，再后三个字节处存的是a。

 先看一个我们曾经写过判断系统大小端的代码，底层逻辑是内存的存储。

int check_sys() 
{int a = 1;return *(char*) & a;// 小端 0x 01 00 00 00// 大端 0x 00 00 00 01
}int main() 
{if (check_sys()) {printf("小端");}else {printf("大端");}
}

 我们可以用共用体来改写一下这个代码：

int check_sys_union()
{union Un{char i;int j;}u;u.j = 1;return u.i;
}int main() 
{if (check_sys()) {printf("小端");}else {printf("大端");}
}

        这两个代码的底层逻辑都是先让整型存储1，占用4个字节，这时候只需要取出第一个字节，判断第一个字节究竟存的是什么即可，共用体利用了先天的优势，直接可以读取第一个字节的内容，如果不用 共用体，我们得强制类型转换才能获得第一个字节。

共同体和结构体一样，如果只是在函数内部使用一次，那么就可以匿名，写法雷同于结构体；

union 
{char i;int j;
}u;

2.1 联合体的大小计算

        一般情况下是选择联合体内较大的那个元素类型的大小，下面这种情况需要内存对齐：

一个char数组的对齐数是char也就是1，int的对齐数是4，最大对齐数是4，所以整体需要4的倍数个字节，如果是4就存不下第一个数组，所以是8；

判断下列的共用体的大小：

①short的对齐数是2；int的对齐数是4,；

②所以整体必须是4的倍数，2 * 7 = 14个字节，足够存下i了，又要满足是4的倍数，所以是16个字节。